電力市場電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行影響及發(fā)展建議

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摘要：調(diào)度業(yè)務(wù)作為電網(wǎng)運(yùn)行的核心業(yè)務(wù)，在電力現(xiàn)貨市場建設(shè)后將發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變，調(diào)度業(yè)務(wù)的發(fā)展與電力市場的建設(shè)進(jìn)程應(yīng)當(dāng)相互協(xié)同推進(jìn)。文章首先分析了電力市場改革對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響，在此基礎(chǔ)上提出了調(diào)度機(jī)構(gòu)適應(yīng)電力市場改革的發(fā)展建議，探索未來調(diào)度業(yè)務(wù)的發(fā)展方向，以期對市場環(huán)境下電網(wǎng)運(yùn)行和市場運(yùn)轉(zhuǎn)的相互銜接以及電力市場的正常開展和穩(wěn)定運(yùn)行提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：調(diào)度運(yùn)行；電力市場；影響分析；發(fā)展建議

1電力市場改革對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響

1.1電力市場改革對發(fā)電計(jì)劃制定的影響

傳統(tǒng)電廠發(fā)電計(jì)劃編制工作是由調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)交易中心下發(fā)的年度、季度、月度購電計(jì)劃和基數(shù)電量月度安排完成進(jìn)度，結(jié)合電網(wǎng)每日供需形勢變化、機(jī)組檢修安排、跨省跨區(qū)輸電通道能力等影響因素，按照三公調(diào)度原則合理安排各發(fā)電機(jī)組開停機(jī)計(jì)劃和發(fā)電曲線的工作[1]。在深化電力體制改革的背景下，隨著電力現(xiàn)貨市場的建設(shè)開展，電廠的開停機(jī)計(jì)劃和發(fā)電曲線將通過市場競價(jià)優(yōu)化出清形成，傳統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃形成機(jī)制將被打破。電力市場改革對于傳統(tǒng)調(diào)度發(fā)電計(jì)劃工作的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，隨著市場化改革的不斷深入，現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等新的市場組織模式和新的交易品種不斷涌現(xiàn)，發(fā)電計(jì)劃編制中需要考慮的因素增多，這些變化使得發(fā)電調(diào)度計(jì)劃面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。第二，電力市場環(huán)境中，日發(fā)電計(jì)劃主要由現(xiàn)貨市場的相關(guān)出清算法決定，調(diào)度原本的發(fā)電日計(jì)劃制定業(yè)務(wù)主要轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定市場出清邊界條件。第三，隨著現(xiàn)貨市場的開展，發(fā)電計(jì)劃的制定周期將延伸至日內(nèi)甚至實(shí)時(shí)階段。調(diào)度機(jī)構(gòu)需要適應(yīng)電力市場開展環(huán)境，將發(fā)電計(jì)劃編制的維度推進(jìn)到日前和實(shí)時(shí)。第四，隨著電力市場交易的不斷深入開展，電力交易愈加頻繁，交易規(guī)模呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大趨勢，為保障市場的高校運(yùn)作和實(shí)施結(jié)果的準(zhǔn)確性，調(diào)度計(jì)劃的制定必須向自動化、智能化方向發(fā)展。

1.2電力市場改革對電網(wǎng)安全校核的影響

安全校核是調(diào)度機(jī)構(gòu)在市場化環(huán)境下保障電網(wǎng)安全的重要手段，同時(shí)由于校核結(jié)果可能影響市場成員經(jīng)濟(jì)利益，必將成為各方關(guān)注焦點(diǎn)。然而，市場交易會導(dǎo)致電網(wǎng)潮流多變，交易頻度和交易結(jié)果安全校核頻度增加，安全校核難度和工作量面臨著新的挑戰(zhàn)[2]。第一，傳統(tǒng)按照年、季、月度滾動開展離線分析、制定控制策略和輸電極限的方法，需要適應(yīng)市場化環(huán)境下靈活多變的潮流方式，離線計(jì)算考慮的因素將更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的離線型安全穩(wěn)定分析不能滿足電力市場的要求。第二，現(xiàn)有中長期安全校核為經(jīng)驗(yàn)校核，模式較為粗放，難以滿足電力市場的要求，中長期安全校核需要向量化校核轉(zhuǎn)變，以提高準(zhǔn)確性和規(guī)范性。第三，從時(shí)間維度上，僅開展日前計(jì)劃量化安全校核的模式已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)前調(diào)度計(jì)劃管理的要求，迫切需要完善包括中長期、日前、日內(nèi)全周期的智能化安全校核機(jī)制和手段。

1.3電力市場改革對電網(wǎng)供需平衡的影響

為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電，平衡電網(wǎng)用電負(fù)荷波動和新能源發(fā)電預(yù)測偏差，應(yīng)對發(fā)輸變電設(shè)備意外停運(yùn)等不確定事件引起的電網(wǎng)功率突變，電力調(diào)度機(jī)構(gòu)在制定調(diào)度計(jì)劃過程中，通常預(yù)留一定的發(fā)電容量。在市場環(huán)境下，調(diào)度機(jī)構(gòu)考慮供需平衡情況、進(jìn)行全網(wǎng)備用管理遇到了新的挑戰(zhàn)。第一，在電力市場化改革中，發(fā)電廠機(jī)組容量是否參與運(yùn)行備用市場取決于發(fā)電公司自身的經(jīng)營決策目標(biāo)、機(jī)組技術(shù)特性以及市場的激勵制度，而非系統(tǒng)的強(qiáng)制調(diào)度。第二，傳統(tǒng)考慮全網(wǎng)供需平衡，進(jìn)行備用管理往往以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對電網(wǎng)備用需求缺乏精細(xì)化的分析，難以兼顧系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的要求。而在電力市場環(huán)境下，備用輔助服務(wù)交易主要基于市場運(yùn)行，強(qiáng)調(diào)利用市場定價(jià)機(jī)制有效地配置各種資源，在保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)化。

2調(diào)度機(jī)構(gòu)適應(yīng)電力市場改革的發(fā)展建議

2.1供需預(yù)測業(yè)務(wù)改進(jìn)方向

（1）加深預(yù)測精細(xì)程度。為了統(tǒng)籌全網(wǎng)可控資源，保證電網(wǎng)電力有序供應(yīng)和清潔能源最大限度消納，調(diào)度機(jī)構(gòu)需要建立大電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)精細(xì)化模型，開展更大范圍下的供需預(yù)測分析，深入各省區(qū)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，把控負(fù)荷預(yù)測情況。（2）提高預(yù)測精度要求。電力現(xiàn)貨市場建設(shè)對整體市場結(jié)算有較大的修改，為避免因負(fù)荷預(yù)測波動較大而導(dǎo)致調(diào)度機(jī)構(gòu)在市場結(jié)算過程中處于被動地位，雙規(guī)制資金偏差導(dǎo)致電網(wǎng)公司可能承擔(dān)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，需要提高負(fù)荷預(yù)測的精確度。同時(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)需要推進(jìn)電力平衡預(yù)測、分析和管理技術(shù)支撐平臺的建設(shè)，提供更加準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測管理和全網(wǎng)清潔能源預(yù)測管理，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)平衡分析。

2.2發(fā)電調(diào)度計(jì)劃業(yè)務(wù)改進(jìn)方向

（1）提升發(fā)電調(diào)度計(jì)劃精細(xì)化管理水平。電力市場環(huán)境下，發(fā)電調(diào)度計(jì)劃制定是基于安全約束機(jī)組組合（securi－tyconstrainedunitcommitment，SCUC）、安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度（securityconstrainedeconomicdispatch，SCED）算法根據(jù)最新負(fù)荷預(yù)測和電網(wǎng)最新邊界條件進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)優(yōu)化。調(diào)度機(jī)構(gòu)需開發(fā)滿足要求的出清算法。（2）實(shí)時(shí)供需偏差管理。對于實(shí)時(shí)市場優(yōu)化后仍存在的實(shí)時(shí)供需偏差，需進(jìn)行人工干預(yù)，基于成本最小化的原則來調(diào)用反應(yīng)速度滿足要求的備用機(jī)組和從調(diào)頻市場的出清序列中調(diào)用調(diào)頻機(jī)組以滿足實(shí)時(shí)供需偏差。

2.3電網(wǎng)阻塞管理業(yè)務(wù)改進(jìn)方向

（1）提高全網(wǎng)校核的精細(xì)化程度。為適應(yīng)多種類型的電力市場運(yùn)營，調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)積極開展多周期關(guān)鍵線路可用傳輸容量評估方法研究，實(shí)現(xiàn)對傳輸容量的動態(tài)、精準(zhǔn)把控，能夠在組織交易前給出關(guān)鍵線路的極限傳輸容量。開展新一代安全校核關(guān)鍵技術(shù)研究，與新一代調(diào)控系統(tǒng)融合，自動讀取模型和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵斷面全方位、全周期的安全校核計(jì)算。（2）提高電網(wǎng)阻塞的管理效率。一方面，加強(qiáng)電網(wǎng)全過程運(yùn)行控制，對電網(wǎng)連續(xù)過程的安全指標(biāo)演變進(jìn)行綜合展示，提前感知電網(wǎng)未來阻塞風(fēng)險(xiǎn)。以15分鐘為周期，滾動校核調(diào)度計(jì)劃、操作、事故預(yù)案、清潔能源消納，提前采取計(jì)劃調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對未來電網(wǎng)阻塞預(yù)管理。另一方面，在校核計(jì)算中出現(xiàn)阻塞時(shí)，可以根據(jù)阻塞斷面將電網(wǎng)分區(qū)，阻塞片區(qū)分別調(diào)整發(fā)電計(jì)劃以消除電網(wǎng)阻塞。2.4新能源管理業(yè)務(wù)改進(jìn)方向（1）提高預(yù)測水平。新能源機(jī)組作為市場參與主體，其出力預(yù)測精確度不僅直接關(guān)系到自身實(shí)際利益，同時(shí)會對電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。為了保障新能源企業(yè)自身利益和電網(wǎng)運(yùn)行安全，需要進(jìn)一步提高新能源發(fā)電預(yù)測水平：一是由新能源自行開展中長期（年、季、月）、短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測；二是加強(qiáng)新能源機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行考核，強(qiáng)化新能源功率預(yù)測及計(jì)劃執(zhí)行考核；三是通過市場化的手段引導(dǎo)新能源企業(yè)提高預(yù)測精度，規(guī)范新能源出力預(yù)測業(yè)務(wù)。（2）完善消納機(jī)制。保障新源消納，一是加強(qiáng)新能源發(fā)電特性研究，將新能源發(fā)電納入年度運(yùn)行方式分析電力電量平衡范疇以及日前和日內(nèi)的計(jì)劃管理；二是建設(shè)深度調(diào)峰輔助服務(wù)市場，用市場機(jī)制調(diào)動機(jī)組參與調(diào)峰積極性；三是建設(shè)考慮新能源發(fā)電不確定性的備用輔助服務(wù)市場，進(jìn)一步挖掘系統(tǒng)調(diào)峰潛力，確保完成年度新能源消納目標(biāo)；四是市場方案設(shè)計(jì)要從機(jī)制上保證新能源在電力現(xiàn)貨市場中優(yōu)先成交，實(shí)現(xiàn)新能源的優(yōu)先消納，開展新能源優(yōu)先調(diào)度評價(jià)工作。

2.5建立健全辨識和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制

調(diào)度機(jī)構(gòu)需要針對市場風(fēng)險(xiǎn)，積極開展市場模擬仿真分析，預(yù)警市場潛在風(fēng)險(xiǎn)，提出應(yīng)對措施；加強(qiáng)市場運(yùn)營監(jiān)控，通過事前預(yù)防、事中監(jiān)測、事后評估和處罰等措施防控市場操縱行為；加強(qiáng)現(xiàn)貨交易平臺安全穩(wěn)定運(yùn)行管理，確保平臺、用戶交互數(shù)據(jù)滿足安全性、私密性等信息安全要求；推動建立交易能力保證制度，降低市場結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)；建立信用評價(jià)體系、合同執(zhí)行與違約懲罰機(jī)制。為避免具有市場力的發(fā)電企業(yè)操縱市場價(jià)格，緩解市場主體串謀現(xiàn)象，出清算法將設(shè)計(jì)基于機(jī)組歷史報(bào)價(jià)的市場力監(jiān)測機(jī)制，對市場串謀的主體中標(biāo)電量進(jìn)行隨機(jī)分配，動態(tài)平抑市場力，抑制市場串謀，防范市場失靈。根據(jù)2019年國資委下發(fā)的文件，西北地區(qū)將開展煤電整合工作，發(fā)電集團(tuán)極有可能通過內(nèi)部串謀行使市場力，調(diào)度機(jī)構(gòu)需要在現(xiàn)貨市場開展前、市場出清后對市場力進(jìn)行檢測，主要考慮行為測試環(huán)節(jié)。行為測試方法為在特定時(shí)間段，對具有市場力的發(fā)電集團(tuán)旗下機(jī)組電能量報(bào)價(jià)與市場力檢測參考價(jià)格作對比，當(dāng)發(fā)電機(jī)組電能量報(bào)價(jià)小于等于市場力檢測參考價(jià)格時(shí)，該發(fā)電機(jī)組被認(rèn)定通過行為測試；當(dāng)發(fā)電機(jī)組電能量報(bào)價(jià)大于市場力檢測參考價(jià)格時(shí)，該發(fā)電機(jī)組被認(rèn)定不通過行為測試。發(fā)電機(jī)組的市場力檢測參考價(jià)格由市場管理委員會提出建議，經(jīng)政府電力主管部門同意后執(zhí)行。市場力緩解措施為將發(fā)電機(jī)組電能量報(bào)價(jià)超過市場力檢測參考價(jià)格的部分替換為市場力檢測參考價(jià)格。

3結(jié)束語

本文首先分析了電力市場化改革對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響，綜合考慮發(fā)電計(jì)劃制定、電網(wǎng)安全校核、電網(wǎng)供需平衡等方面在市場化環(huán)境下面臨的問題，然后對市場化環(huán)境下調(diào)度機(jī)構(gòu)的發(fā)展方向進(jìn)行了探討，以期為我國電力市場和發(fā)電調(diào)度管理模式的不斷成熟與完善提供理論支撐。

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[1]謝冰，楊小衛(wèi)，于壯狀，等.考慮“三公”調(diào)度的兩階段年滾動發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化模型[J].電力自動化設(shè)備，2018，38（12）：161-167.

[2]袁泉，周毓敏.電改對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式管理的影響[J].中國電力企業(yè)管理，2018（22）：51-53.

作者：楊春祥 吳國棟 吳鋒 張妙靜 吳春燕 張?zhí)煊?單位： 國網(wǎng)甘肅省電力公司